光伏组件的背板去除装置及去除方法

文档序号:1945930 发布日期:2021-12-10 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 光伏组件的背板去除装置及去除方法 (Device and method for removing back plate of photovoltaic module ) 是由 郑璐 王海 何银凤 韩金豆 张占升 牛力同 于 2021-09-09 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种光伏组件的背板去除装置,包括:机架;组件输送机构,设于机架上,用于沿第一方向传输背板在上的光伏组件;背板测厚机构,设于组件输送机构下方,用于检测经过的光伏组件的背板厚度;切割机构,设于组件输送机构的上方,且在第一方向上设于背板测厚机构的下游,用于根据背板测厚机构测得的背板厚度对下方经过的光伏组件的背板进行磨削切割。本发明还公开了一种光伏组件的背板去除方法。本发明通过以背板朝上的方式传输光伏组件,首先检测经过的光伏组件的背板厚度,然后根据测得的背板厚度对下方经过的光伏组件的背板进行磨削切割,可以精确地去除背板,而且不会损伤硅电池层,在此过程中不产生有害气体,绿色环保且去除效率高。(The invention discloses a device for removing a back plate of a photovoltaic module, which comprises: a frame; the assembly conveying mechanism is arranged on the rack and used for conveying the photovoltaic assembly on the back plate along a first direction; the backboard thickness measuring mechanism is arranged below the component conveying mechanism and used for detecting the backboard thickness of the passing photovoltaic component; and the cutting mechanism is arranged above the component conveying mechanism, is arranged at the downstream of the backboard thickness measuring mechanism in the first direction, and is used for grinding and cutting the backboard of the photovoltaic component passing below according to the thickness of the backboard measured by the backboard thickness measuring mechanism. The invention also discloses a method for removing the back plate of the photovoltaic module. According to the invention, the photovoltaic module is transmitted in a mode that the back plate faces upwards, the thickness of the back plate of the passing photovoltaic module is firstly detected, and then the back plate of the passing photovoltaic module below is ground and cut according to the detected thickness of the back plate, so that the back plate can be accurately removed, the silicon battery layer is not damaged, no harmful gas is generated in the process, the environment is protected, and the removal efficiency is high.)

光伏组件的背板去除装置及去除方法

技术领域

本发明涉及光伏电池回收技术领域,尤其涉及一种光伏组件的背板去除装置及去除方法。

背景技术

随着光伏发电成本的持续降低以及我国节能减排压力的加大,我国组件装机量逐年增加,而伴随着早期投入的光伏组件已到达使用寿命,一大批光伏组件正面临着退役,这将会导致越来越多的废弃组件产生。光伏组件中的铝边框、硅电池片、铜、锡、贵金属银等具有相当可观的回收价值和经济利润,另一方面,合理的回收能减轻对生态环境的破坏,因此废旧光伏组件的回收利用在环境保护和资源回收方面具有重大意义。

对于退役光伏组件的处理,常见的主要是采用掩埋、焚烧的方法。然而光伏组件中的背板材料含有大量的氟元素,若直接进行掩埋或焚烧会产生大量的有害物质,对生态环境及人身的危害十分严重。因此,退役光伏组件的背板需要事先分离,对于退役光伏组件背板剥离的一般方法,是先对光伏组件进行加热,而后采用机械方法对背板进行撕扯,从而进行分离。采用这种方法加热时,仍会导致含氟背板放出大量有害气体,且撕扯过程中容易损伤硅电池层,因此,有必要研发一种绿色环保又不损伤硅电池层的光伏组件背板去除方式。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足,本发明提供了一种光伏组件的背板去除装置及去除方法,可以在不损伤硅电池层的前提下去除背板,而且不会产生有害气体,绿色环保且去除效率高。

为了实现上述的目的,本发明采用了如下的技术方案:

一种光伏组件的背板去除装置,包括:

机架;

组件输送机构,设于所述机架上,用于沿第一方向传输背板在上的光伏组件;

背板测厚机构,设于所述组件输送机构下方,用于检测经过的光伏组件的背板厚度;

切割机构,设于所述组件输送机构的上方,且在第一方向上设于所述背板测厚机构的下游,用于根据所述背板测厚机构测得的背板厚度对下方经过的光伏组件的背板进行磨削切割。

作为其中一种实施方式,所述光伏组件的背板去除装置还包括进刀量调节机构,所述进刀量调节机构连接所述切割机构,用于根据所述背板测厚机构测得的背板厚度沿竖直方向逐渐调节所述切割机构的切割深度。

作为其中一种实施方式,所述切割机构包括螺旋切刀和刀架,所述螺旋切刀可转动地设于所述刀架上,所述刀架设于所述机架侧部,所述进刀量调节机构连接所述刀架,以调节所述刀架的高度。

作为其中一种实施方式,所述进刀量调节机构包括电机和由电机驱动的螺杆,所述螺杆穿设于所述刀架内,并与所述刀架螺纹配合,在所述电机的驱动下带动所述刀架沿所述螺杆的轴向移动。

作为其中一种实施方式,所述切割机构还包括皮带轮和皮带,所述皮带同时套设于所述螺旋切刀的转轴和所述皮带轮上,以通过所述皮带轮带动所述螺旋切刀高速旋转。

作为其中一种实施方式,所述光伏组件的背板去除装置还包括压平整形机构,所述压平整形机构包括两个压平辊,两个所述压平辊分别在第一方向上设于所述背板测厚机构的上游侧和所述切割机构的下游侧,且位于传输路径的正上方,以对经过的光伏组件进行压平。

作为其中一种实施方式,所述压平整形机构还包括压板,所述压板的两端分别连接两个所述压平辊的辊轴,以对经过其下方的光伏组件进行压平。

作为其中一种实施方式,所述压平整形机构还包括两个升降组件,每个所述升降组件的一端与所述机架相对固定,另一端用于控制对应的压平辊的高度。

本发明的另一目的在于提供一种光伏组件的背板去除方法,包括:

沿第一方向传输背板在上的光伏组件;

检测经过的光伏组件的背板厚度;

根据测得的背板厚度对下方经过的光伏组件的背板进行磨削切割。

作为其中一种实施方式,根据测得的背板厚度对下方经过的光伏组件的背板进行磨削切割的步骤,包括:

根据测得的背板厚度沿竖直方向逐渐调节切割深度。

本发明通过以背板朝上的方式传输光伏组件,首先检测经过的光伏组件的背板厚度,然后根据测得的背板厚度对下方经过的光伏组件的背板进行磨削切割,可以精确地去除背板,而且不会损伤硅电池层,在此过程中不会产生有害气体,绿色环保且去除效率高。

附图说明

图1为本发明实施例的一种光伏组件的背板去除装置的结构示意图;

图2为本发明实施例的一种光伏组件的背板去除方法的流程图。

具体实施方式

在本发明中,术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

参阅图1,本发明实施例提供了一种光伏组件的背板去除装置,包括机架1、组件输送机构2、背板测厚机构3和切割机构4,机架1作为整个装置的支架,用于放置在固定平台或地面上,组件输送机构2设于机架1上,用于沿第一方向传输背板在上的光伏组件。背板测厚机构3设于组件输送机构2下方,用于检测经过的光伏组件的背板厚度,切割机构4设于组件输送机构2的上方,且在第一方向上设于背板测厚机构3的下游,用于根据背板测厚机构3测得的背板厚度对下方经过的光伏组件的背板进行磨削切割。实际切割过程中,光伏组件被切除的厚度应等于或者略大于背板厚度,这样,既可以完全去除背板,又不会切割到硅电池层。

如图1中,第一方向即为从左至右的方向,光伏组件从左侧上料,依次经过背板测厚机构3、切割机构4后,从右侧出料。可以理解,组件输送机构2可在该第一方向连续地布置,即,组件输送机构2在背板测厚机构3、切割机构4处均保持连续。这里优选采用传送辊作为组件输送机构2,传送辊的轴向垂直于第一方向,也垂直于机架1两侧为其提供旋转支点的护板(图未标)。本实施例的机架1还具有底部的支撑架和支撑架底部的滚轮以及刹车机构,可以方便地移动和定位该背板去除装置。

为精确地控制切割机构4的切割深度,背板去除装置还包括进刀量调节机构5,进刀量调节机构5连接切割机构4,用于在切割过程中,根据背板测厚机构3测得的背板厚度沿竖直方向逐渐调节切割机构4的切割深度,从而实现背板的分层去除。

具体地,本实施例的切割机构4采用的是螺旋切刀,包括螺旋切刀41和刀架42,螺旋切刀41的两端可转动地设于刀架42上,刀架42设于机架1内侧部或外侧部,螺旋切刀41相对于刀架42朝向下方的组件输送机构2,进刀量调节机构5连接刀架42,以调节刀架42的高度。可选地,进刀量调节机构5包括电机和由电机驱动的螺杆(图未标),刀架42内开设有具有内螺纹的通孔(图未示),螺杆穿设于刀架42内,并与刀架42螺纹配合,在电机的驱动下带动刀架42沿螺杆的轴向移动。本实施例示出的是电机固定在机架1底部,螺杆朝上延伸至组件输送机构2上方的情形,螺杆应不与组件输送机构2发生实体交叉,以避免不必要的干涉,例如,可以将螺杆布置在组件输送机构2的宽度方向的外侧。

可以理解的是,刀架42具有在轴向两端支撑螺旋切刀41转动的臂,进刀量调节机构5的螺杆可以仅设于刀架42的一侧(靠近机架1的护板),也可以设于刀架42的两侧,当螺杆仅设于刀架42的一侧时,还可以专门设计引导在竖直方向上刀架42移动的滑轨。

螺旋切刀41需要高速旋转,从而实现背板的切割。可选的是,切割机构4还包括皮带轮43和皮带44,皮带44同时套设于螺旋切刀41的转轴和皮带轮43上,以通过皮带轮43的工作即可带动螺旋切刀41高速旋转。

背板测厚机构3的测厚方式可以采用例如红外光、激光等光线传感器,通过朝上方的物体发出光线并检测反射光信号来确定与物体的间距。由于本实施例的光伏组件在传输过程中是以背板朝上、盖板玻璃朝下的方式放置,检测光线可以直接穿过盖板玻璃照射到背板内表面,通过测得背板测厚机构3与压板62之间的距离D,可以得出刀具切割的初始切割位置,通过检测背板测厚机构3到背板内表面的距离,即可确定出刀具切割的最大深度。

考虑到退役光伏组件本身可能并不平整,如果直接进行背板的厚度测量则会出现较大偏差,导致切割厚度不准确,为此,本实施例的背板去除装置还包括压平整形机构6。压平整形机构6至少包括两个压平辊61,两个压平辊61分别在第一方向上设于背板测厚机构3的上游侧(如图1中的左侧)和切割机构4的下游侧(如图1中的右侧),且位于传输路径的正上方,以对经过的光伏组件进行压平。如此,在光伏组件进入背板测厚机构3前,上游侧的压平辊61在滚动过程中与下方的组件输送机构2配合,对中间的光伏组件进行压平并朝下游传输;当光伏组件行进至切割机构4下方时,光伏组件的厚度均一,使得切割机构4对光伏组件的切割深度在各处都保持一致,保证切割效果;当光伏组件切割完成后,切割机构4抬起,光伏组件在下游侧的压平辊61与组件输送机构2之间再次被压平,保证了出料口的光伏组件具有良好的平整性。

更进一步地,本实施例的压平整形机构6还可以包括压板62,压板62的两端分别连接在两个压平辊61的辊轴端部,连接方式可以是铰接,其下表面与压平辊61最低点基本保持相切从而平齐,可以对经过其下方的光伏组件进行压平。压平整形机构6具体可以包括两个升降组件60,每个升降组件60的一端与机架1相对固定,另一端用于控制对应的压平辊61的高度。

升降组件60具体可以包括气缸、导板和滑块,两块导板分别固定在机架1的两侧护板上,气缸可以固定在机架1上、位于组件输送机构2的下方,滑块固定在气缸的端部,且可在气缸活塞的带动下沿导板的导轨纵向移动,压平辊61的辊轴端部则与对应的滑块转动连接,从而在滑块的带动下改变与下方的组件输送机构2的距离,调节压紧程度。

在控制压平辊61的高度的过程中,压板62的高度也随之发生变化,由于背板测厚机构3正对上方的压板62,当光伏组件未进入测厚区域但被压板62压紧时,背板测厚机构3测得的厚度即为背板测厚机构3与压板62之间的距离D;当光伏组件进入测厚区域且被压板62压紧时,背板测厚机构3测得的厚度即为背板测厚机构3与背板之间的距离d,最后利用前一次的测得的距离D减去后一次测得的距离d,即为背板的厚度。其中,压板62可以采用镂空设计,而且压平后可以撤除,既起到了压平效果,又不会影响切割过程。这样,压板62既能起到辅助测量背板厚度的功能,又能在测厚后对光伏组件进行辅助压平,实现了一物多用的效果,节省了物料。

如图2所示,本发明还提供了一种光伏组件的背板去除方法,包括:

S01、沿第一方向传输背板在上的光伏组件。

S02、检测经过的光伏组件的背板厚度。

检测经过的光伏组件的背板厚度的过程中,可以检测光伏组件的上表面位置和背板厚度。

在光伏组件进入背板测厚机构3前,上游侧的压平辊61在滚动过程中与下方的组件输送机构2配合,对中间的光伏组件进行压平并朝下游传输。在此过程中,下游的压平辊61也同步动作,压板62的高度也随之发生变化,从而压紧光伏组件,至此,光伏组件未进入测厚区域但被压板62压紧时,背板测厚机构3测得的厚度即为背板测厚机构3与压板62之间的距离D,距离D即为光伏组件的上表面位置的确定基准。当光伏组件进入测厚区域且被压板62压紧时,背板测厚机构3测得的厚度即为背板测厚机构3与背板之间的距离d,最后利用前一次的测得的距离D减去后一次测得的距离d,即为背板的厚度。

S03、根据测得的背板厚度对下方经过的光伏组件的背板进行磨削切割。

当光伏组件行进至切割机构4下方时,进刀量调节机构5控制切割机构4的高度,使之定位在初始的切割位置(例如,根据上面的距离D确定),然后,根据背板的厚度,分多次进刀,逐层切割,直至背板完全被去除;当光伏组件切割完成后,进刀量调节机构5控制切割机构4抬起,光伏组件继续传输;当光伏组件传输至经过下游侧的压平辊61下方时,下游侧的压平辊61下压,也带动压板62再次压紧光伏组件的下游部位,光伏组件在下游侧的压平辊61与组件输送机构2之间再次被压平。

在根据测得的背板厚度对下方经过的光伏组件的背板进行磨削切割的过程中,由于是事先根据背板测厚机构3测得的压板压紧位置(即光伏组件的上表面位置)定位好切割机构4的初始位置后,再根据测得的背板厚度沿竖直方向逐渐调节切割深度,因此,可以实现切割精度的精确性。

以上所述仅是本申请的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

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